第十一章功和機械能章節復習物理·新課標（RJ）第十一章功和機械能第十一章功和機械能

┃思維感悟成體系┃物理·新課標（RJ）公式和單位功定義分類定義物理意義功率必要條件勢能轉化決定因素定義、公式和單位動能功和功率機械能重力勢能決定因素機械能守恒┃回眸教材析知識┃物理·新課標（RJ）1．功的必要因素某同學踢足球，球離腳后飛出10m遠，足球飛出10m的過程中人不做功。力學里規定：功等于

。功包括兩個必要因素：一是作用在

；二是物體在

的方向上通過的距離。不做功的三種情況：

，例如提重物卻沒有提起；有距離無力，如踢出去的足球在地面上滾動過程；力和距離垂直，例如物體在水平冰面上滑行，水平方向沒有力做功，此時雖然有重力作用在物體上，但重力沒有做功。力跟物體在力的方向上通過的距離的乘積物體上的力力有力無距離2功的計算W=FS物理·新課標（RJ）2．功的原理使用機械時，人們所做的功，都不會少于直接用手所做的功，即：

。

我們做題遇到的多是理想機械(忽略摩擦和機械本身的重力)：使用機械時，人們所做的功(Fs)

直接用手對重物所做的功(Gh)。

使用任何機械都不省功

等于物理·新課標（RJ）┃回眸教材析知識3．功率功率是指機械在

里完成的功，表示做功

的物理量。例如，某小轎車功率66kW，它表示：小轎車1s內做功66000J，公式：P＝—，對于功率一定的機械，由公式P＝—＝Fv可知，當速度越小時，產生的拉力越大，例如，汽車載重上坡時，要掛低擋來獲得較大的拉力。單位時間t快慢WWt比較做功快慢的兩種方法（1）做相同的功，比較做功所用的時間長短（2）在相同的時間內，比較做功的多少動能和勢能1動能是物體由于運動而具有的能量2重力勢能是物體由于被舉高而具有的能量3彈性勢能是物體發生彈性形變而具有的能量4重力勢能和彈性勢能統稱為勢能5動能與速度和質量有關，速度越大，質量越大，動能越

大

；6重力勢能與高度和質量有關，高度越高，質量越大，重力勢能也越

大

，7彈性勢能與物體的彈性形變程度和材料有關物理·新課標（RJ）┃回眸教材析知識4．機械能及其轉化（1）動能和勢能可以相互轉化。蕩秋千時，人處于最高點時，由于人被舉高而具有

能，下降過程中，高度

，重力勢能減小，速度逐漸增大，動能

，即人的重力勢能向動能轉化，到達最低點，人的速度最大，動能最大，高度最小，重力勢能最小，繼續向最高點上升過程中，

能又轉化為

能，再次到達最高點時，動能減小到零，轉化為的重力勢能最大。（2）動能和勢能統稱為機械能，在機械能的轉化過程中，若只有動能和勢能相互轉化，則機械能的總量不變，即兩者之和不變，這就是機械能守恒。

重力勢減小增大動重力勢物理·新課標（RJ）

典例1：做功的兩個必要因素

例1下列實例中，力對物體沒有做功的是(

)A．起重機吊起重物B．馬拉車，車未動C．跳水運動員從跳臺跳下D．舉重運動員，將杠鈴舉起┃典例精析把方向┃B物理·新課標（RJ）┃典例精析把方向典例2:功率的測量

例2如圖11－1所示，粗略測量小明同學引體向上運動的功率時，下列物理量不需要測量的是(

)A．小明的質量B．單杠的高度C．每次身體上升的高度D．做引體向上的時間B圖11—1典例3：機械能的探究

例3在學習勢能知識時，小明同學猜想物體的重力勢能的大小可能與以下三個因素有關：①物體高度，②物體質量大小，③物體所處地理位置。為了證明自己的猜想，首先決定對因素①進行驗證。他把橡皮泥平鋪在水平面上，讓1個小球從不同高度自由下落，記錄結果如表所示：

物理·新課標（RJ）┃

典例精析把方向物理·新課標（RJ）第十一章功和機械能

┃典例精析把方向(1)該同學依據

判斷重力勢能的大??；(2)本實驗的結論是

；(3)若想對因素②進行驗證，你認為實驗中應控制的變量是

。

方法點評：

間接法是物理學中重要的探究方法之一，就是將不容易直接得到的結論通過間接方式體現出來。本題通過間接的作用效果來顯示重力勢能的大小與哪些因素有關，探究的過程中要注意條件的變化，即小球從不同高度自由下落，也是控制變量法的應用體現。

橡皮泥凹痕深淺程度同一物體高度越高重力勢能越大高度和實驗地點(地理位置)物理·新課標（RJ）1．兩名舉重運動員，甲比乙高，如果他們舉起相同質量的杠鈴所用的時間相等，如圖11－2所示，則(

)A．甲運動員做功較多，功率較小B．甲運動員做功較多，功率較大C．甲運動員做功較多，他們的功率相等D．甲、乙運動員做功相等，功率相等┃實戰演習成高手┃B圖11—2物理·新課標（RJ）┃實戰演習成高手2．如圖11－3所示，AB＝3AE，AC＝2AE，AD＝1.5AE，若把物體從斜面底部沿AB、AC、AD三個斜面勻速拉到頂端A時，(不計摩擦)則(

)A．沿著AB用的拉力最小，做功最多B．沿著AC用的拉力最小，做功最多C．沿著AD用的拉力最小，做功也最小D．沿著三個斜面用的拉力不相等，做功一樣多圖11—3D物理·新課標（RJ）┃實戰演習成高手3．學校新近買了30套總質量為300kg的物理實驗器材，每套一箱?，F在，某實驗員需要把這批實驗器材搬運到14m高的物理實驗室。(1)該實驗員需要做多少功？(不考慮他克服自身重力所做的功，取g＝10N/kg)(2)假設他身體可以提供的功率P如圖11－4那樣取決于所搬運物體的質量m。若要盡可能快地把這批器材搬上去，那么他每次搬運的箱子數應為

個。圖11—43物理·新課標（RJ）第十一章功和機械能

┃實戰演習成高手(3)不考慮搬起箱子、放下箱子和下樓的時間，求他搬運這批實驗器材的最短時間。[答案](1)W＝mgh＝300kg×10N/kg×14m＝4.2×104J(3)要求搬運時間最短，身體所提供的功率應最大，即P＝70W。根據P＝—得t＝—＝—————＝600s＝10min。WtWP4.2×104J70W

1．關于做功和功率，下列說法錯誤的有(

)A．地面支持力對靜止在地面上的物體不做功B．舉重運動員舉起杠鈴的過程中對杠鈴做了功C．在國際單位制中，功率的單位是瓦D．在國際單位制中，功率的單位是牛頓物理·新課標（RJ）┃講評針對練┃D物理·新課標（RJ）講評針對練

2．如圖11－5所示的過程中，人對物體做功的是(

)

A圖11—5

3．用60N的水平拉力，拉著重500N的物體在水平路面上勻速前進了10m，則(

)A．重力做的功是5000JB．重力沒有做功C．拉力對物體做的功是5000JD．拉力對物體做的功是5600J物理·新課標（RJ）講評針對練B

4．如圖11－6所示，把同一物體分別沿AB、AC、AD三個斜面勻速推到同一高度的A點，不計摩擦力，則(

)A．沿AB斜面最省力，做功最少B．沿AD斜面最省力，但做功最多C．沿三個斜面的推力一樣大，做功也一樣多D．沿三個斜面推力做的功一樣多，沿AD斜面最省力物理·新課標（RJ）講評針對練圖11—6D物理·新課標（RJ）講評針對練

5．受高空落物傷人的啟示，美軍正在研制一種名為“上帝之杖”的太空武器。“上帝之杖”實質就是高密度、耐高溫的金屬棒，它要依托太空平臺的搭載，借助小型火箭助推和高空下落產生的巨大動能，對地球戰略目標實施打擊，破壞力巨大，它攻擊目標的巨大能量主要來源于(

)A．小型火箭助推動能B．與大氣摩擦產生的能量C．“上帝之杖”本身的內能D．下落過程中重力勢能轉化的動能D物理·新課標（RJ）講評針對練

6．小紅按照如圖11－7所示情景做了一個有趣的實驗。她把一個懸掛起來的鐵鎖拉到自己的面前并接觸鼻子，然后將鐵鎖由靜止釋放，保持頭的位置不變，鐵鎖擺回時不會撞擊她的鼻子。鐵鎖由接觸鼻子的位置a開始，沿弧線abc向另一側的最高點c運動的過程中，關于它的動能大小，下列說法中正確的是(

)A．鐵鎖在位置a動能最大B．鐵鎖在位置b動能最大C．鐵鎖在位置c動能最大D．鐵鎖在a、b、c三處的動能相同B圖11—7物理·新課標（RJ）講評針對練

7．質量較大的鴿子與質量較小的燕子在空中飛行，如果它們的動能相等，那么(

)A．燕子比鴿子飛得快B．鴿子比燕子飛得快C．燕子比鴿子飛得高D．鴿子比燕子飛得高A物理·新課標（RJ）講評針對練

8．據報道，一輛橫穿鐵路的拖拉機，因故障而停在鐵道上，此時從遠處駛來一列火車，盡管司機及時采取緊急制動措施，但是緩慢行駛的列車還是將拖拉機撞“飛”了。這是因為火車的(

)A．動能很大B．速度很大C．勢能很大D．功率很大A物理·新課標（RJ）講評針對練

9.如圖11－8所示是研究“物體動能的大小與哪些因素有關”的實驗裝置。下列關于這個實驗的說法正確的是(

)A．球的動能大小是從球被放的高度體現出來的B．相同質量的球滾到水平面上時獲得的動能相同C．不同質量的球滾到水平面上時獲得的速度相同D．球從斜面滾到水平面上時重力勢能轉化為動能

。D圖11—8物理·新課標（RJ）講評針對練

10．如圖11－9所示，有一質量為10kg的小球在桌面上滾動了10cm后在空中沿弧線飛行了1.5m，最后落到地面上，桌面到地面的距離是1m，在小球運動的整個過程中，重力做了

J的功。

100圖11—9物理·新課標（RJ）講評針對練

11．體育課上兩位同學進行爬桿比賽，假如他們先后從同一根桿的底端勻速爬到頂端。如果要粗略比較一下兩人做功的大小，需要知道的物理量是(

)A．爬桿的速度B．爬桿的時間C．兩人的體重D．桿的具體高度C物理·新課標（RJ）講評針對練

12．蹦床運動是一種深受青年人喜愛的運